Kvantpunktid, väikesed "kunstlikud aatomid", mis muutsid nanotehnoloogias revolutsiooni, tundsid ära Nobeli preemiaKeemia 2023.
Rootsi Kuninglik Teaduste Akadeemia tunnustas Moungi Bawendit, Louis Brusi ja Aleksei Ekimovit nende tehisstruktuuride loomisel ja rakendamisel tehtud teedrajava töö eest.
näe rohkem
6 LIHTSALT igapäevast žesti, mis võivad kellegi päeva MUUDADA –…
5 koeratõugu, kes ei saa KUNAGI basseinidesse minna, vastavalt…
Kvantpunktid on pooljuhtmaterjalidest loodud nanoosakesed, tuntud ka kui nanokristallid. Need teeb silmapaistvaks nende üliväike suurus, mis on vaid mõni miljondik millimeetrit.
See vähendamine paneb need töötama vastavalt kvantpõhimõtetele, mille tulemuseks on ainulaadsed optilised ja elektroonilised omadused.
Sellistel osakestel on võime transportida elektrone ja kiirata valguse või elektriga stimuleerimisel erinevat värvi valgust. See värvivariatsioon ulatub sinisest väikseimates kvantpunktides kuni kollase ja punaseni kõige suuremates.
2023. aasta Nobeli keemiapreemia laureaadid. (Pilt: Niklas Elmehed BBC/Reproduction kaudu)
Kvantpunktide avastamise lugu on teadusliku visaduse teekond. Nõukogude füüsik Aleksei Ekimov oli 1981. aastal esimene, kes vaatles neid kristallides, töötades vaskkloriidiga värvitud klaasiga.
Ekimov märkas, et nanokristallide suurus mõjutas valguse neeldumist, näidates seega suurusest sõltuvat kvantefekti.
Ameerika keemik Louis Brus Columbia ülikoolist laiendas neid leide, jälgides seda Suurusest sõltuv kvantefekt ilmnes ka osakestes, mis hõljusid vabalt sisse vedelikud.
Edusammud kulmineerusid 1993. aastal, kui prantsuse keemik Moungi Bawendi Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist (MIT) suutis luua kindla suurusega nanokristallid ainete süstimise teel kuumutatud lahustisse, mille tulemuseks on kristallid "peaaegu täiuslik."
Kvantpunktide praktilised rakendused on mitmekesised. Neid on juba kommertstoodetes, nt päikesepaneelid, QLED-tehnoloogial põhinevad valgustussüsteemid ja teleriekraanid.
Lisaks on neil suur potentsiaal sellistes valdkondades nagu paindlik elektroonika, väikesed andurid, õhemad päikesepatareid ja krüpteeritud kvantside.
Granada ülikooli füüsikalise keemia osakonna professor María José Ruedas Llama rõhutab, et kvantpunktid võimaldavad saada rakusisesel tasemel kujutisi, mis võivad olla põhilised haiguste diagnoosimisel ja ravimisel, nagu näiteks vähk.
Ka 2023. aasta Nobeli keemiaauhind rõhutab fundamentaaluuringute tähtsust tehnoloogiliste rakenduste arendamisel.
Kataloonia keemiauuringute instituudi (ICiQ) direktor Emilio Palomares rõhutab, et sellised avastused kinnitavad ideed, et ilma kindla uurimisbaasita pole tehnoloogilisi rakendusi.
